新鄉(xiāng)市職業(yè)教育中心 楊華君

在社會不斷進(jìn)步的過程當(dāng)中，人們獲取到了越來越多新的技術(shù)手段，例如科技手段、工業(yè)化生產(chǎn)等，這些手段促進(jìn)了各行各業(yè)的飛速發(fā)展，且隨著信息化時(shí)代的到來，人們對于工業(yè)生產(chǎn)過程不再停留于傳統(tǒng)的以人力為主或者以機(jī)械制造為主，而是通過結(jié)合信息化技術(shù)、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化。本文從人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程及人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化中應(yīng)用的優(yōu)勢出發(fā)，探討了人工智能技術(shù)與機(jī)械自動化的關(guān)系，并介紹了現(xiàn)階段人工智能技木在機(jī)械自動化中的應(yīng)用，最后對人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化中的優(yōu)質(zhì)應(yīng)用提出了一些策略。

機(jī)械自動化能夠大幅度提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)成本的可持續(xù)優(yōu)化利用，人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化中的應(yīng)用也能夠節(jié)省大量的人力資源，在大幅度提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此對于人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的研究對于推動我國機(jī)械自動化技術(shù)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義[1]。

1 人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程

人工智能技術(shù)最早是美國計(jì)算機(jī)學(xué)者約翰·麥肯錫在1956年提出的，時(shí)至今日人工智能已經(jīng)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展歷程，并在發(fā)展的過程當(dāng)中經(jīng)歷了三次高潮和兩次低谷。人工智能技術(shù)第一次的研究熱潮在1965年到1975年之間，這一階段誕生了人工智能代表產(chǎn)物Eliza聊天機(jī)器人，這是人類首次將計(jì)算機(jī)程序當(dāng)中的簡單推理放入到以人類作為外形的機(jī)器人當(dāng)中，但由于其受到其他機(jī)能的制約并沒有被人們廣泛認(rèn)可，因此人工智能技術(shù)在20世紀(jì)70年代后期出現(xiàn)了第一次低谷。此后，在20世紀(jì)80年代至90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)有了突破性進(jìn)展，各種復(fù)雜的擬人化邏輯推理與算法在各個領(lǐng)域得以有效運(yùn)用，人工智能技術(shù)的第二次研究高潮來臨。而人工智能技術(shù)的第三次高潮是2006年到至今，這一階段大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及人工智能算法等相繼涌現(xiàn)，人工智能技術(shù)迎來了前所未有的黃金時(shí)代，這一時(shí)期人工智能技術(shù)的代表作是家喻戶曉的AliphaGo[2]。現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，智能手機(jī)、智能家電等在生活當(dāng)中隨處可見，人工智能技術(shù)的應(yīng)用也向更大的領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、軍事工程、科技研發(fā)等各個領(lǐng)域。

2 人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化中應(yīng)用的優(yōu)勢

（1）將生產(chǎn)過程當(dāng)中的結(jié)果數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)：人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動化當(dāng)中時(shí)可以對生產(chǎn)過程當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理并且處理非常高效準(zhǔn)確。同時(shí)人工智能技術(shù)可以將整個生產(chǎn)情況以智能化圖表和文字的形式呈現(xiàn)出來，還可以根據(jù)操作者所要觀察的目的呈現(xiàn)出圖片與數(shù)據(jù)相結(jié)合的動態(tài)化模式，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析更加便捷、直觀。

（2）提高生產(chǎn)效率與控制精度：人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動化當(dāng)中時(shí)采用的芯片是CPU芯片以及RISC芯片，這類芯片的控制精度更高，在生產(chǎn)過程當(dāng)中可以利用多個CPU系統(tǒng)同時(shí)開展工作，使整個生產(chǎn)過程更加高效，控制精度的指標(biāo)更高。

（3）控制系統(tǒng)更加簡潔完善：傳統(tǒng)的機(jī)械自動化控制系統(tǒng)比較繁瑣且操作比較復(fù)雜，而人工智能技術(shù)將多個操作系統(tǒng)集中于一個操作體系當(dāng)中，使系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)變得更加簡單，使管理人員的操作更加便捷。并且人工智能技術(shù)能夠通過內(nèi)部的智能算法將機(jī)械自動化系統(tǒng)之間有機(jī)聯(lián)系起來，各個子系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)合作對缺失的功能進(jìn)行補(bǔ)償，這也使傳統(tǒng)的機(jī)械自動化更加完善，加強(qiáng)了對整個生產(chǎn)過程的控制效果。

3 人工智能技術(shù)與機(jī)械自動化的關(guān)系

（1）人工智能技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用主要是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)應(yīng)用到各種新興產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的。由于現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在各個行業(yè)當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，在推動各個行業(yè)發(fā)展的同時(shí)也取得了自身技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步，因此企業(yè)為了在市場競爭當(dāng)中更具優(yōu)勢，紛紛通過應(yīng)用科學(xué)技術(shù)、提升信息化建設(shè)來拓寬自己的發(fā)展渠道，為自己謀求更多的資金投入，在這樣激烈的市場競爭背景下比信息技術(shù)更加人性化的人工智能基礎(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生。但總體而言，我國的人工智能技術(shù)在各個行業(yè)當(dāng)中的實(shí)踐應(yīng)用仍處于摸著石頭過河的階段，但這并不妨礙人工智能成為未來各個行業(yè)爭相追逐的“頂流”。

（2）機(jī)械自動化在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中主要包括機(jī)械化的發(fā)展與變革、自動化的應(yīng)用以及其中搭載的電子信息技術(shù)。在應(yīng)用的過程當(dāng)中需要根據(jù)機(jī)械化工程的實(shí)際以及企業(yè)的生產(chǎn)情況為基礎(chǔ)，與電氣工程、電子信息等技術(shù)相互結(jié)合。而現(xiàn)階段隨著我國工業(yè)化發(fā)展的逐漸成熟和經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提升，機(jī)械自動化應(yīng)用的越來越廣泛，為我國工業(yè)生產(chǎn)提供了極大的便利，是國民經(jīng)濟(jì)增長過程當(dāng)中不可或缺的助力。

從上文可以看出，機(jī)械自動化的過程離不開基于信息系統(tǒng)對產(chǎn)品生產(chǎn)信息、機(jī)械運(yùn)作信息等進(jìn)行輸入和輸出，進(jìn)而通過編程實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動化，將這些信息傳遞到控制系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)而運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)操作過程中來達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的[3]。然而在實(shí)際操作中這一過程并不容易，因?yàn)樵诔跗诘木幊踢^程、數(shù)據(jù)的輸入、機(jī)械的運(yùn)行、操控的精準(zhǔn)等各個環(huán)節(jié)都存在許多不穩(wěn)定因素，有可能出現(xiàn)信息時(shí)效性不強(qiáng)或者信息傳輸錯誤等一系列情況，對整個系統(tǒng)造成損害或者影響產(chǎn)品質(zhì)量。尤其對一些具有復(fù)雜生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械自動化生產(chǎn)時(shí)，控制人員需要輸入龐大的數(shù)據(jù)并且對整個自動化控制程序進(jìn)行精細(xì)的分析與處理，這些繁雜的數(shù)據(jù)極易出現(xiàn)傳輸錯誤的情況，這樣就無法實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)控制，甚至還會在系統(tǒng)當(dāng)中遺留一些操作安全隱患。因此為了降低機(jī)械自動化的失敗率，提高操作的有效性和精準(zhǔn)性，控制人員需要對整個機(jī)械自動化過程進(jìn)行有效的檢測和控制，而人工智能技術(shù)就是解決這些問題的關(guān)鍵，人工智能技術(shù)能夠依托各種智能化技術(shù)對機(jī)械自動化全程進(jìn)行“巡邏”，對系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測或者基于以往故障對系統(tǒng)當(dāng)中可能出現(xiàn)的隱患進(jìn)行預(yù)測并及時(shí)發(fā)出提醒，一方面提升了繁雜信息輸入的準(zhǔn)確性，另一方面降低了機(jī)械自動化運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

4 人工智能技木在機(jī)械自動化中的應(yīng)用

4.1 智能數(shù)控技術(shù)

智能數(shù)控技術(shù)指的是通過在機(jī)械運(yùn)行的過程當(dāng)中通過輸入各種數(shù)字代碼來對機(jī)械進(jìn)行操控的過程，通過在生產(chǎn)過程當(dāng)中使用電腦來控制機(jī)械生產(chǎn)程序來減少人力資源的消耗，控制人員只需要在生產(chǎn)開始之前設(shè)計(jì)好電腦程序即可。自工業(yè)革命發(fā)展至今，隨著我國生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各行各業(yè)對于機(jī)械加工的需求量也在不斷增多，傳統(tǒng)的由人工操縱機(jī)械進(jìn)行加工的方式已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需求，并且人工的機(jī)械生產(chǎn)方式也無法實(shí)現(xiàn)許多高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)，因此許多生產(chǎn)已經(jīng)被機(jī)械自動化所取代。而智能數(shù)控技術(shù)作為機(jī)械自動化當(dāng)中的核心技術(shù)，通過智能化的計(jì)算機(jī)編碼程序來更加精確的控制生產(chǎn)設(shè)備，只需要啟動計(jì)算機(jī)程序機(jī)械就能全程進(jìn)行自動化生產(chǎn)，并且在生產(chǎn)過程當(dāng)中控制人員還可以通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)達(dá)到不同要求、不同質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)?？梢哉f智能數(shù)控在機(jī)械自動化當(dāng)中的應(yīng)用大力促進(jìn)了我國工業(yè)由傳統(tǒng)化向現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變，也為社會各界的生產(chǎn)進(jìn)步提供了有效的技術(shù)支撐。

4.2 生產(chǎn)管理當(dāng)中的智能化和虛擬化

（1）機(jī)械自動化能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)收益，使整個生產(chǎn)過程更加便利。但由于經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，企業(yè)在不斷的拓展業(yè)務(wù)，在這一背景下將人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動化當(dāng)中能夠通過智能化程序?qū)⑸a(chǎn)環(huán)節(jié)與企業(yè)內(nèi)部各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)智能聯(lián)通，便于提升生產(chǎn)、后續(xù)的銷售和管理環(huán)節(jié)的整體效率。即便在業(yè)務(wù)量激增的情況下，人工智能系統(tǒng)也能讓管理者在第一時(shí)間獲取到生產(chǎn)一線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，便于根據(jù)訂單隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，人工智能技術(shù)還可以對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動優(yōu)化和整理，依據(jù)當(dāng)前市場的變動給出生產(chǎn)預(yù)測。（2）現(xiàn)階段人工智能技術(shù)還常常與電子信息技術(shù)以及多媒體技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用到虛擬技術(shù)當(dāng)中。虛擬技術(shù)的原理就是對某一產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬和仿真然后結(jié)合人工智能技術(shù)進(jìn)行編程應(yīng)用到機(jī)械自動化當(dāng)中。虛擬技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中的優(yōu)勢主要是在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)之前，通過對生產(chǎn)全程的模擬來檢測生產(chǎn)過程當(dāng)中可能存在的漏洞與故障，而后通過人工智能技術(shù)分析這些問題產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的解決措施，在最大程度上保證機(jī)械自動化在正式生產(chǎn)時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 人工智能技術(shù)在故障診斷當(dāng)中的應(yīng)用

在社會進(jìn)入工業(yè)化階段之后，各種各樣復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備充斥在人們生產(chǎn)和生活當(dāng)中，對于設(shè)備的故障檢修也成為了十分重要的研究課題。在機(jī)械自動化過程當(dāng)中，從最開始的傳統(tǒng)單一參數(shù)診斷、單一故障檢修逐漸向多因素、綜合化診斷與檢修發(fā)展，而且隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用對于機(jī)械自動化當(dāng)中的診斷也越來越精確。首先人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)闄C(jī)械自動化提供更加智能的診斷方法，通過對運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、生產(chǎn)過程當(dāng)中的程序進(jìn)行全面的分析能夠更加科學(xué)的對故障進(jìn)行歸因并提出合理的解決方法。其次，現(xiàn)階段在人工智能技術(shù)當(dāng)中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究、模糊理論、模糊邏輯系統(tǒng)等也被應(yīng)用于機(jī)械自動化的故障診斷中，通過將故障參數(shù)放置到人工智能信息化相關(guān)知識庫當(dāng)中進(jìn)行匹配能夠深層次的尋找設(shè)備故障的原理并不斷對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，不僅能做出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測還能集設(shè)備故障檢測與設(shè)備維護(hù)為一體，大大的提升了機(jī)械自動化設(shè)備的使用壽命[4]。

5 人工智能技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械自動化中的策略

5.1 進(jìn)一步加強(qiáng)配套設(shè)施的建設(shè)

要想使人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中發(fā)揮更好的效果，一方面要進(jìn)一步加強(qiáng)配套的基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)備，讓這些設(shè)備自身體系更好的輔助主要機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)過程；另一方面也要加強(qiáng)人工智能系統(tǒng)的配備，使人工智能技術(shù)更好的配合機(jī)械自動化實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升[5]。并且要加強(qiáng)機(jī)械自動焊技術(shù)過程當(dāng)中各個環(huán)節(jié)上零件設(shè)備、計(jì)算機(jī)技術(shù)等設(shè)施的配備，將整個自動化生產(chǎn)線不斷的改進(jìn)，促進(jìn)自動化控制系統(tǒng)的完善。

5.2 重視人工智能技術(shù)人才的培養(yǎng)

要想使人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中應(yīng)用的更加科學(xué)與專業(yè)，就離不開對專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)的建設(shè)與培養(yǎng)?，F(xiàn)如今隨著我國工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在機(jī)械自動化當(dāng)中人工智能類專業(yè)人才的需求量比較大，為了滿足各行各業(yè)的人才需求，首先機(jī)械自動化產(chǎn)業(yè)要與各大高校通力合作；一方面聘請更加專業(yè)的高素質(zhì)人工智能技術(shù)畢業(yè)生進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部工作，為機(jī)械自動化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，另一方面企業(yè)可以為高校提供實(shí)訓(xùn)基地，培養(yǎng)一批又一批實(shí)踐技能與專業(yè)技術(shù)融會貫通的人工智能技術(shù)人才。此外企業(yè)還可以聘請將人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動化應(yīng)用當(dāng)中，具有豐富經(jīng)驗(yàn)的一線工人對本企業(yè)的技術(shù)人員和操作人員開展講座。

5.3 提升人工智能技術(shù)的柔性化與可視化

人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動化當(dāng)中，大大提升了生產(chǎn)過程當(dāng)中的自由度，機(jī)械自動化產(chǎn)品生產(chǎn)的方向越來越以市場需求為導(dǎo)向[6]。在未來發(fā)展的過程中，人工智能化技術(shù)應(yīng)該更加人性化，根據(jù)市場需求以及消費(fèi)者對產(chǎn)品性能的需求更加細(xì)化機(jī)械自動化生產(chǎn)過程，進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)過程的柔性化，結(jié)合實(shí)際需求完成生產(chǎn)過程中生產(chǎn)任務(wù)的調(diào)整，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展更好的滿足市場需求。此外，人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中的應(yīng)用還應(yīng)該大幅度提升可視化操作界面，在應(yīng)用的過程當(dāng)中借助更多的直觀數(shù)據(jù)及圖片對生產(chǎn)過程進(jìn)行展示，在方便生產(chǎn)管理工作的同時(shí)提升操作效率。

5.4 不斷明確自身發(fā)展方向

當(dāng)人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械自動化當(dāng)中時(shí)，通過機(jī)械的力量和互聯(lián)網(wǎng)的操作取代人力，其終極目的是解放勞動力實(shí)現(xiàn)更加高效性和系統(tǒng)性的生產(chǎn)。如今隨著人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中應(yīng)用的越來越廣泛，人工智能技術(shù)應(yīng)該基于機(jī)械工程學(xué)科的具體情況與特點(diǎn)，不斷發(fā)展人工智能技術(shù)，使機(jī)械自動化變得更加靈活，為機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展帶來更大的收益。人工智能技術(shù)研發(fā)人員也必須明確自身的發(fā)展方向，對我國機(jī)械自動化的發(fā)展歷史及各項(xiàng)技術(shù)原理進(jìn)行深入研究，同時(shí)也應(yīng)該吸取其他國家人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)種應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，在不斷豐富自身理論體系的同時(shí)培養(yǎng)對于機(jī)械自動化技術(shù)創(chuàng)新的意識，在實(shí)踐與理論相結(jié)合的過程中研發(fā)出更多適用于機(jī)械自動化的人工智能技術(shù)。

6 結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)中的應(yīng)用為我國生產(chǎn)行業(yè)提供了更加廣闊的發(fā)展前景。因此相關(guān)部門應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)人工智能技術(shù)在機(jī)械自動化當(dāng)種應(yīng)用的研發(fā)資金投入和政策支持，積極促進(jìn)人工智能技術(shù)與機(jī)械自動化的融合。相關(guān)的技術(shù)人員也應(yīng)該從技術(shù)角度不斷提升機(jī)械自動化系統(tǒng)的個性化與靈活性，不斷推動機(jī)械自動化的革新與優(yōu)化，助推整個行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

引用

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[6] 丁樞新.人工智能在機(jī)械制造及其自動化中的應(yīng)用分析[J].新型工業(yè)化,2021,11(5):107-108.